Främre infästning

Valet av koncept för den främre infästningen baseras på en konceptutvärdering där Pughs matris används för att jämföra de olika koncepten. Koncept 1 väljs ut som referenskoncept för att viktas mot resterande koncept i Pughs matris. Detta koncept tilldelas 0 poäng för samtliga bedömningskriterier medan resterande koncept jämförs med referenskonceptet enligt det poängsystem som visas i Tabell 3.3. Poängen viktas olika för olika bedömningskriterier baserat på hur viktiga kriterierna anses vara för själva infästningslösningen samt tunnelborrningsmaskinen i helhet, se Tabell 3.4.

Tabell 3.3. Poängsystem för Pughs matris

Poäng Jämförelse med referenskoncept

-2 Mycket sämre

-1 Sämre

0 Likgiltigt

1 Bättre

2 Mycket bättre

Tabell 3.4. Viktningsmultiplikatorer för Pughs matris Multiplikator Relevans

1 Relevant

1,5 Viktigt

2 Mycket viktigt

Konceptet med högst viktad totalpoäng anses vara det bästa konceptet med avseende på de i Pughs matris angivna bedömningskriterierna, se Tabell 3.5. De bedömningskriterier som används för detta konceptval beskrivs nedan.

Lågt antal delkomponenter

Ett lågt antal delkomponenter i ett system antas påverka möjligheterna till en robust lösning positivt, ju lägre antal delkomponenter och därmed kontakter desto mindre risk för glapp. Fler delkomponenter ger även fler potentiella felkällor.

Låg totalvikt

Mobile miner utvecklas med målet att slutprodukten skall erbjuda snabb och säker tunneldrivning med robusta konstruktionslösningar. Detta tillsammans med ekonomiska aspekter ställer krav på att totalvikten för maskinen inte får vara för hög. Vikten anses vara en viktig faktor i valet mellan två lösningar som kan erbjuda liknande prestanda, men infästningens vikt är samtidigt liten jämfört med vikten för andra delsystem. En hög vikt för infästningen kan anses fördelaktig om vikten för det främre muckhanteringssystemet kan reduceras. Överbelastningsskyddens placering påverkar hur stor del av det främre muckhanteringssystemet som utsätts för den last som angriper apron.

Små modifieringskrav på kringliggande delsystem

I och med att infästningen för det främre muckhanteringssystemet utvecklas i ett sent skede av projektet, i förhållande till andra mer komplicerade delsystem, önskas en lösning med små eller obefintliga krav på modifiering av kringliggande delsystem.

Utrymmeskrav mellan apron och den främre huvudkroppen

Det finns ett begränsat utrymme mellan apron och den främre huvudkroppen, framförallt på grund av placeringen av det främre gripperparet och maskinens larvband. Lösningar med små utrymmeskrav anses därmed fördelaktiga.

Rörelsefrihet för främre muckhanteringssystem

Det främre muckhanteringsystemets storlek tillsammans med rörelsekraven för systemet anses kräva flera infästningspunkter. Antalet infästningspunkter får inte påverka systemets önskade rörelsefrihet i samband med sumpningsrörelse eller vid vertikal reglering av apron. En infästning med många infästningspunkter tillsammans med användning av hydraulisk rörelse kan komma att kräva komplicerad styrning vilket bör undvikas.

Risk att stoppa muckflödet

Begränsat utrymme mellan tunnelväggarna försvårar service av Mobile miner vilket tillsammans med tidspress gör det mycket viktigt att muckflödet inte stoppas upp av illa placerade infästningar. I och med detta anses det mycket viktigt att delkomponenter tillhörande det främre

muckhanteringssystemet och dess infästningar skall konstrueras för minimal påverkan på muckflödet.

Upptagning av sidolaster

Sidolaster som verkar på apron bör överföras till maskinens huvudkroppar på ett så säkert sätt som möjligt. De bakre infästningarna bör belastas så lite som möjligt för att begränsa deras och kedjetransportörens storlek.

Avstånd angripande frontallast till överbelastningsskydd

Avståndet mellan den dimensionerande frontallasten som verkar på apron och överbelastningsskyddet bör vara så litet som möjligt, för att på så sätt påverka så små delar av det främre muckhanteringssystemet som möjligt. Ett litet avstånd minskar behovet av förstärkningar på det främre muckhanteringssystemet vilket minskar systemets massa.

Upptagning av angripande laster i flera riktningar

Infästningens förmåga att ta upp laster i flera riktningar anses viktig även om den största dimensionerande lasten angriper apron framifrån. Efter varje sumpningsrörelse dras det främre muckhanteringssystemet bakåt till dess ursprungsposition. I och med denna rörelse finns risken att apron fastnar och belastar infästningen bakifrån vilket infästningen måste klara av utan att haverera. Mobile miner backar även vid kutterservice för att placera kutterhjulet inom ett säkrat tunnelområde vilket kan ge upphov till dessa krafter.

Säkerhetsrörelse vid frontal överbelastning på apron

Säkerhetsrörelsen vid överbelastning på apron antas vara smidigare för en infästning med få infästningspunkter då dessa kan komma att påverka systemets rörelsefrihet. Överbelastningsskyddets avsikt är att tillhandahålla en säkerhetsrörelse vid frontal överlast för att avlasta apron och ge tid till att stoppa den rörelsen som ger upphov till kraften. Koncept med en lättkontrollerad säkerhetsrörelse anses fördelaktiga.

Personsäkerhet vid service

Hög personsäkerhet har högsta prioritet i utvecklingen av Mobile miner. Det främre muckhanteringssystemets infästning är inget undantag, speciellt med tanke på att systemets skall kunna bytas ut för service. Olika infästningslösningar kräver olika mycket av den personal som utför demonterings och monteringsarbetet. Lösningar med liten manuell kontakt mellan personal och maskin skall förordas.

Komplexitet vid monteringsförfarande

Infästningen bör erbjuda ett så enkelt demonterings och monteringsförfarande som möjligt för att säkerhetsställa säker och korrekt montering på kort tid.

Påverkan av markfrigång

Infästningen får inte påverka kravet på 100-200 mm nominell markfrigång för Mobile miner, ju mindre risk för påverkan desto bättre.

Tabell 3.5. Pughs matris för främre infästning av det främre muckhanteringssystemet Kriterier Viktning K1 K2 K3 K4 K5 K6 Lågt antal delkomponenter 1 0 -1 -1 0 -1 -1 Låg totalvikt 1 0 1 1 0 1 1 Små modifieringskrav på kringliggande delsystem ^{2 0 1 0 0 1 0}

Utrymmeskrav mellan apron

och den främre huvudkroppen ^{1,5 0 -1 -1 -1 -2 -2} Rörelsefrihet för främre

muckhanteringssystem ^{1,5 0 2 2 0 2 2}

Risk att stoppa muckflödet 2 0 1 1 0 1 1

Upptagning av sidolaster 1,5 0 0 -1 0 0 -1

Avstånd angripande frontallast

till överbelastningsskydd ^{2 0 2 2 0 2 2}

Upptagning av angripande

laster i flera riktningar ^{1 0 1 1 0 0 0}

Säkerhetsrörelse vid frontal

överbelastning på apron ^{2 0 1 1 0 1 1}

Personsäkerhet vid service 2 0 2 2 -1 1 1

Komplexitet vid

monteringsförfarande ^{1,5 0 1 1 -1 0 0}

Påverkan av markfrigång 1,5 0 -1 -1 0 -1 -1

Totalpoäng 0 9 7 -3 5 3

Viktad totalpoäng 0 16,5 13 -5 10,5 7

Med Pughs matris i Tabell 3.5 som underlag väljs koncept 2 för vidareutveckling. Detta koncept använder lyftkrokskonceptet tillsammans med överbelastningsskydd placerade under apron och överföring av sidolaster mellan kedjetransportören och den främre huvudkroppen. Konceptet har högst totalpoäng, både viktad och oviktad.